劉博 郭小燕
在工業(yè)4.0的大潮中，智能制造技術(shù)正重塑著傳統(tǒng)的制造業(yè)。承德建龍釩鈦高科258無(wú)縫鋼管連軋生產(chǎn)線獲評(píng)工信部2021年度國(guó)家智能制造示范工廠，其“熱軋無(wú)縫鋼管智能工廠關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項(xiàng)目榮獲冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這條智能制造示范產(chǎn)線，不僅代表了中國(guó)制造業(yè)的先進(jìn)水平，更在全球范圍內(nèi)樹(shù)立了智能制造的新標(biāo)桿。
該示范產(chǎn)線總投資達(dá)15億元，年產(chǎn)能60萬(wàn)噸，采用國(guó)際領(lǐng)先的工藝技術(shù)，使用10余臺(tái)（套）智能機(jī)器人，在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)鋼管逐支追蹤、鋼管質(zhì)量自動(dòng)判定和預(yù)測(cè)、智能設(shè)備管理和智能安防等功能，實(shí)現(xiàn)全流程物料和質(zhì)量的跟蹤與管控。這些創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率，更確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。
在承德建龍集控中心，工作人員可通過(guò)無(wú)縫鋼管數(shù)字孿生系統(tǒng)，實(shí)時(shí)觀察生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)百米長(zhǎng)的車(chē)間內(nèi)，鮮見(jiàn)工人的身影。數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用讓整個(gè)生產(chǎn)線的管理更加智能化和精準(zhǔn)化。通過(guò)數(shù)字孿生工廠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，包括坯料運(yùn)動(dòng)位置、成品狀態(tài)和位置，以及設(shè)備的相關(guān)重要參數(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了生產(chǎn)管理效率。
該示范產(chǎn)線在設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)中，充分考慮了環(huán)保和節(jié)能因素。生產(chǎn)線采用了先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超低排放，成為全國(guó)環(huán)保的典范。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化工藝流程和提高能源利用效率，生產(chǎn)線在節(jié)能方面也取得了顯著成效。
該示范產(chǎn)線能夠生產(chǎn)直徑114毫米~273.1毫米，壁厚4毫米~31.8毫米的各型號(hào)無(wú)縫鋼管，滿足酸性和海上油氣田用管、核電站用管、高溫超臨界及以上火電機(jī)組用管、氣瓶用管等特種用途需求。這不僅體現(xiàn)了產(chǎn)線的靈活性和適應(yīng)性，更展現(xiàn)了智能制造在滿足個(gè)性化、定制化需求方面的巨大潛力。承德建龍釩鈦高科無(wú)縫鋼管智能產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，不僅提升了企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，更推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與升級(jí)。
該項(xiàng)目研發(fā)了基于物理邏輯與深度學(xué)習(xí)的熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)線逐支跟蹤系統(tǒng)，攻克了單支鋼管的精準(zhǔn)跟蹤與數(shù)據(jù)映射這一世界性難題；研發(fā)了熱軋無(wú)縫鋼管內(nèi)外表面缺陷、輪廓尺寸、平直度等檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)缺陷檢出率100%，過(guò)檢率小于1.8%，質(zhì)量修磨降級(jí)率降低50%；開(kāi)發(fā)了基于動(dòng)態(tài)視覺(jué)識(shí)別的鋼管端部打磨、無(wú)縫鋼管庫(kù)區(qū)無(wú)人化控制等裝備，并建立了“坯料—加熱—軋制—精整—庫(kù)區(qū)”全工序遠(yuǎn)程智能集控系統(tǒng)，整條產(chǎn)線集控指數(shù)達(dá)100%，成就了全球首個(gè)無(wú)縫鋼管的“黑燈工廠”。
該項(xiàng)目通過(guò)智能制造技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本降低4.2%，數(shù)據(jù)錄入時(shí)間縮短90%以上，噸鋼燃?xì)庀钠骄陆?%，數(shù)據(jù)完整性提高98%以上，定員比同類(lèi)鋼廠減少40%，一次合格率提高1%，氧化燒損降低0.1%~0.2%，成品庫(kù)混鋼為0。
承德建龍以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合為主線，本著“整體規(guī)劃、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破、效益為先”的原則，打造了一個(gè)“高效率、高質(zhì)量、低成本”的智能制造平臺(tái)，形成了完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)，為鋼鐵工業(yè)全流程制造能力提升探明方向。
未來(lái)，承德建龍將繼續(xù)深化智能制造的應(yīng)用，推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷深入，承德建龍釩鈦高科258無(wú)縫鋼管連軋生產(chǎn)線將在未來(lái)的發(fā)展中繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)潮流，為實(shí)現(xiàn)綠色、智能、高效的生產(chǎn)目標(biāo)貢獻(xiàn)更多智慧和力量。
承德建龍258無(wú)縫管集控中心
新鮮出爐的無(wú)縫鋼管
【新知】
這條示范產(chǎn)線含金量不一般
樊三彩
對(duì)于材料研發(fā)類(lèi)、冶金設(shè)備類(lèi)項(xiàng)目居多的冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)而言，承德建龍釩鈦高科258無(wú)縫鋼管連軋生產(chǎn)線的入圍有些特別，而這主要在于其實(shí)現(xiàn)了很多原創(chuàng)性的突破。最具代表性的便是逐支跟蹤系統(tǒng)。相較于板材、線材等產(chǎn)線，無(wú)縫鋼管產(chǎn)線的全過(guò)程管控難度顯然更高，尤其在鋸切環(huán)節(jié)，一次需對(duì)整排鋼管進(jìn)行切割，導(dǎo)致對(duì)機(jī)器視覺(jué)算法的要求更高，建龍僅在此處便安裝了12個(gè)攝像頭。為實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)線全流程的跟蹤監(jiān)控，建龍與設(shè)備公司、機(jī)器視覺(jué)公司等專(zhuān)業(yè)公司加強(qiáng)合作、深入研討，最終成功研制該條具有示范意義的產(chǎn)線。
細(xì)研建龍做法，有一些值得思考的地方，如在產(chǎn)線不夠智能化的情況下，所生產(chǎn)的產(chǎn)品也能夠滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、客戶需求，建龍為何仍要投巨資、費(fèi)周章地去推進(jìn)？這條示范產(chǎn)線在鋼鐵行業(yè)、國(guó)際社會(huì)掀起了怎樣的漣漪？……
在筆者看來(lái)，這里邊至少包含戰(zhàn)略導(dǎo)向、客戶至上、人文關(guān)懷等核心思想，而這些，正是這條示范產(chǎn)線的含金量之所在。這條智能制造示范產(chǎn)線，是在建龍集團(tuán)四大轉(zhuǎn)型目標(biāo)之一——向數(shù)智化企業(yè)轉(zhuǎn)型目標(biāo)引導(dǎo)下的具體行動(dòng)，目標(biāo)在前，就要篤而行之。建設(shè)智能化產(chǎn)線雖短期性價(jià)比不高，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力起著不可忽視的重要作用。比如，智能化產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量精準(zhǔn)跟蹤，有效增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，同時(shí)，在售后的質(zhì)量異議環(huán)節(jié)，將按批次管理轉(zhuǎn)為單個(gè)產(chǎn)品精準(zhǔn)定位，既可快速解決客戶異議，又節(jié)省了鋼企成本；實(shí)現(xiàn)機(jī)器代人，可有效優(yōu)化職工工作環(huán)境，避免了一線招工難的問(wèn)題等，既體現(xiàn)了對(duì)員工的人文關(guān)懷，又將為企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力賦能。
此外，這條示范產(chǎn)線，不僅對(duì)智能化技術(shù)在無(wú)縫鋼管行業(yè)的應(yīng)用起到了引領(lǐng)推動(dòng)作用，促使很多鋼管企業(yè)開(kāi)始大力探索智能化產(chǎn)線的可行性，而且引起了國(guó)際同行及客戶的關(guān)注，推動(dòng)建龍無(wú)縫鋼管產(chǎn)品的出口量明顯增長(zhǎng)，提升了中國(guó)鋼管乃至中國(guó)鋼鐵的國(guó)際品牌形象。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2024年06月25日 04版四版）
